基于CT 影像测量的胸椎间孔穿刺的可及性和安全性研究*

李 晨 刘春华 张 毅 李怡帆 毛 鹏△ 樊碧发△

（1 北京中医药大学研究生院，北京 100029；2 中日友好医院疼痛科，北京 100029）

胸椎间孔穿刺广泛应用于胸背部慢性疼痛的治疗，如带状疱疹后神经痛、复杂性区域疼痛综合征(complex regional pain syndrome, CRPS)等慢性胸腹痛，是椎间孔镜手术、背根神经节射频治疗和各种根性神经痛治疗等胸段疼痛介入治疗的基础[1～4]。但由于胸椎解剖相对复杂，缺乏体表骨性标志物和横突、肋骨的存在使穿刺难度较大，且椎间孔 (intervertebral foramen, IF) 较深同时毗邻胸腔、脊髓等重要结构[5]，在行椎间孔穿刺时，若针尖的位置稍偏移，则存在发生气胸、脊髓损伤、药物误入硬膜外和蛛网膜下腔导致循环呼吸抑制、全脊麻的风险[6～11]。研究显示，CT 引导可显著提高穿刺成功率，并避免严重并发症的发生，但目前我国多数医院不具备CT 导航条件，以及存在辐射量较大的问题，限制了CT 引导下椎间孔穿刺在临床的推广，仍以C 形臂X 透视引导为主，因此不可避免地存在定位不准确的问题[12～14]。近年来超声引导下椎间孔穿刺在临床逐渐应用广泛，有研究表明超声或超声联合C 形臂对比CT 引导下行椎间孔穿刺，具有更快捷、低辐射及低经济成本的优势[15～17]。但超声波不能穿透骨性组织，椎间孔距体表距离较深，周围被骨性结构包围，导致超声下显像有一定难度[18]。综合来看，胸椎间孔穿刺时对胸椎间孔的准确定位成为介入治疗的关键问题。

然而，目前关于胸椎间孔穿刺的应用解剖学研究报道较少，缺乏临床参考数据，增大了穿刺的难度和风险。此外，研究发现不同年龄、性别和体型的病人在椎体解剖上存在差异，使椎间孔穿刺也存在人群差异[19,20]。本研究为提高胸椎间孔穿刺定位的准确性和安全性，以胸椎CT 影像为基础，比较和分析了不同节段和人群的胸椎间孔穿刺的数据特点，为临床胸椎间孔穿刺提供数据参考。

方 法

1.一般资料

本研究经中日友好医院医学伦理委员会审核（伦理批号2022-KY-146），选取中日友好医院影像数据库2020～2022 年、年龄20～90 岁的成年住院病人180 例，根据性别、WHO 年龄分期（青年20～44 岁、中年45～59 岁、老年≥60 岁），亚洲人正常体重指数 (body mass index, BMI) 标准(18.5～23.9 kg.m-2)进行分组（见表1）。

表1 病人一般情况Table 1 General information of patients

纳入标准：①影像扫描范围包含完整的胸椎、胸腔；②图像清晰，质量良好；③病人体位标准。

排除标准：①椎体侧弯、占位性病变等严重椎体变形性改变；②急、慢性肺疾病导致的气胸、肺气肿、肺大泡、肺间质病变等引起的严重肺部变形性改变；③胸腔肿瘤、外伤等导致的胸廓形态明显改变；④肺、纵隔等可能改变胸腔结构的手术史。

2.测量方法

在影像系统上选取可清楚显示胸椎间孔的CT横断面，使用自带测量工具，以左侧椎间孔为穿刺靶点(puncture target)，分别作靶点与椎板外缘、靶点与胸膜外缘的连线并与皮肤相交，得到两条穿刺线。分别测量两条穿刺线与皮肤的交点与脊柱中线的距离（旁开距离）、两条穿刺线与水平面所成的穿刺角度、皮肤交点与穿刺靶点的距离（穿刺深度，见图1）。因第1 胸椎椎旁间隙较大，损伤胸膜导致气胸的风险相对较小[1]，未予测量。部分病人T11～12椎间孔水平低于肺下界，也未测量，故缺失T11～12节段数据20 例（男11 例，女9 例）。

图1 CT 图像的测量方法Fig.1 Measure method of CT image

3.统计学分析

采用SPSS 26.0 统计学软件进行数据分析，所得数据用均数 ± 标准差(±SD)表示，组间比较采用单因素方差分析、LSD 检验，以P< 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

1.不同性别病人的测量结果

2.不同年龄病人的测量结果

图3 不同年龄病人胸椎间孔CT 图像测量结果#P < 0.05，##P < 0.01，与老年病人相比Fig.3 CT image measurement results of thoracic intervertebral foramina in patients of different ages#P < 0.05, ##P < 0.01, compared with the old age patients.

3.不同体型病人的测量结果

图4 不同BMI 值病人胸椎间孔CT 图像测量结果#P < 0.05，#P < 0.01，与超重病人相比Fig.4 CT image measurement results of thoracic intervertebral foramina in patients with different BMI values#P < 0.05, ##P < 0.01, compared with the overweight patients.

4.椎间孔至脊柱后正中线距离

从总体均数来看，椎间孔至正中线距离大约在 (1.23±0.13) cm 至 (1.43±0.17) cm 之间，且在T5～6、T6～7最短，男性病人的椎间孔至正中线距离在各节段均明显大于女性（P< 0.01，见表2）。

表2 椎间孔至脊柱后正中线距离(cm,±SD)Table 2 Distance from IF to the posterior median line (cm,±SD)

表2 椎间孔至脊柱后正中线距离(cm,±SD)Table 2 Distance from IF to the posterior median line (cm,±SD)

##P < 0.01，与女性病人相比；##P < 0.01, compared with the female patients.

性别Gender 年龄Age 体重指数 (BMI) 总体Total(n = 180)节段Segment超重Overweight(n = 97)T2～3 1.45±0.15## 1.35±0.14 1.40±0.15 1.41±0.15 1.40±0.16 1.38±0.14 1.42±0.16 1.40±0.15 T3～4 1.35±0.14## 1.26±0.14 1.31±0.15 1.31±0.14 1.30±0.16 1.29±0.14 1.32±0.15 1.31±0.15 T4～5 1.30±0.14## 1.22±0.14 1.26±0.13 1.27±0.15 1.24±0.16 1.24±0.14 1.27±0.15 1.26±0.15 T5～6 1.28±0.11## 1.18±0.12 1.24±0.14 1.24±0.12 1.20±0.12 1.21±0.11 1.24±0.13 1.23±0.13 T6～7 1.28±0.11## 1.18±0.12 1.22±0.13 1.26±0.12 1.21±0.13 1.21±0.12 1.25±0.13 1.23±0.13 T7～8 1.29±0.13## 1.19±0.12 1.23±0.12 1.26±0.13 1.23±0.15 1.23±0.11 1.25±0.15 1.24±0.13 T8～9 1.34±0.13## 1.23±0.11 1.28±0.14 1.29±0.14 1.28±0.13 1.25±0.13 1.31±0.14 1.28±0.13 T9～10 1.41±0.13## 1.32±0.13 1.37±0.14 1.38±0.14 1.35±0.14 1.36±0.14 1.37±0.14 1.36±0.14 T10～11 1.48±0.14## 1.36±0.14 1.42±0.14 1.44±0.15 1.40±0.15 1.41±0.15 1.43±0.15 1.42±0.15 T11～12 1.47±0.18## 1.39±0.15 1.45±0.17 1.45±0.15 1.40±0.19 1.41±0.16 1.45±0.18 1.43±0.17男女Male(n = 90)Female(n = 90)青年Youth(n = 60)中年Middle age(n = 60)老年Old age(n = 60)非超重Non-overweight(n = 83)

5.各参数的总体变化规律

总体来看，最大旁开距离、最大穿刺深度均以T8～9为转折点，此处最大旁开距离和最大穿刺深度均最小。最小旁开距离、最小穿刺深度均以T7～8为转折点，此处的最小旁开距离和最小穿刺深度均最小。最小穿刺角度以T5～6、T9～10为转折，呈先减后增再减的规律。最大穿刺角度以T6～7为转折，最大穿刺角度最小。椎间孔至正中线的距离总体数值变化不大，以T5～6、T6～7为转点呈先减后增规律（见图5）。

图5 CT 图像测量值总体变化规律Fig.5 The overall change regularity of CT image measurement value

6.旁开距离、穿刺角度、穿刺深度的安全范围

分别取旁开距离、穿刺角度和穿刺深度的最小和最大测量结果，两者之间为即为旁开距离、穿刺角度和穿刺深度的安全范围（见表3～5）。

表3 旁开距离的安全范围 (cm)Table 3 Safe range of the side distance (cm)

表4 穿刺角度的安全范围 (°)Table 4 Safe range of the angle of needle insertion (°)

表5 穿刺深度的安全范围 (cm)Table 5 Safe range of the depth of needle insertion (cm)

讨 论

椎间孔穿刺是椎间孔镜手术、背根神经节射频治疗和各种根性神经痛治疗等胸段疼痛介入治疗的基础。因其毗邻肺等重要结构而对穿刺准确性要求较高，加上X 线、超声显像的局限性和CT 在临床推广的限制因素，增加了临床上胸椎间孔穿刺的难度和风险。目前关于胸椎间孔穿刺的应用解剖学研究报道较少。

本研究发现，不同性别病人在各节段穿刺旁开距离的最大值及最小值、穿刺深度的最大值及最小值、椎间孔至正中线距离均存在差异，女性小于男性，可能与男性相对女性的解剖差异有关。老年与青年、中年的差异主要集中于上胸段的最小旁开距离、最大穿刺角度，老年病人的最小旁开距离较大而穿刺角度较小，可能与老年病人骨质增生、关节突关节囊增生等退变使椎间孔前后径减小而横径变大所致[21,22]。提示老年病人的胸椎解剖，尤其是上胸段，与中年、青年病人存在更大差异，皮肤进针点更偏外侧，更应注意穿刺损伤胸膜导致气胸风险。

BMI 主要反映人体胖瘦程度，BMI 越大皮下组织越厚、横向体型越宽，导致BMI 较大病人的穿刺深度、旁开距离更大。本研究表明，超重病人较非超重病人在穿刺深度和旁开距离上分别为1.28～1.83 cm 和0.46～1.83 cm，而穿刺深度深、旁开距离大和穿刺角度小，导致临床在对超重病人行椎间孔穿刺时，进针阻力更大，针尖位置更难控制，使得超重病人的并发症风险更高，因此临床需更警惕穿刺时损伤周围组织。

本研究观察了各参数的总体变化规律，结果表明最大旁开距离及其对应的穿刺深度，由上至下以中胸段为转折点，先减后增，穿刺角度则先增后减。这可能与肺部呈半圆锥形态，外侧缘呈圆凸状有关。而最小旁开距离及其对应的穿刺深度则以中段胸椎为转折点，先减后增，同时穿刺角度则随胸椎节段的不同而有所变化，这可能与胸椎在上、中、下段的形态移形变化有关：上段形态近似颈椎，椎体小而附件大，向下则逐渐变化，至下段则逐渐近似腰椎，椎体大而附件小，这与有关的尸体解剖和临床观察的结果相符[23,24]。椎间孔至正中线距离以中段胸椎为转折点，呈先减后增规律，与CT 三维重建技术测量的相关研究显示胸椎间孔外口到正中线距离在T7～8处距离最小，并向两边递增的测量结果一致[24]。

此外，本研究所观察到的穿刺旁开距离、深度、角度和椎间孔至正中线距离均在中段胸椎出现极值，即在T5～6至T8～9节段进行椎间孔穿刺时，旁开距离更大、深度更深、角度更小和椎间孔至正中线距离更短，使进针时进针阻力更大，同时针尖与硬膜的距离更短，那么针尖进入椎管、药物误入椎管，造成硬膜外、蛛网膜下甚至脊髓损伤的可能性就更大。同时，有研究表明，中段胸椎间孔穿刺路径更容易被肋骨颈遮挡，导致椎板和肋骨颈之间的间隙狭窄甚至闭塞，增大穿刺针周围阻力，严重限制了针尖的可调整范围[5]。综合以上因素，决定了中胸段是发生穿刺并发症的高风险节段。虽然对于胸椎间孔穿刺发生循环呼吸抑制、全脊麻、脊髓损伤等严重并发症的报道不多，但仍然有所发生[9～11]，值得临床引以为鉴，尤其在中段胸椎节段行椎间孔穿刺时需更加警惕严重并发症。

由于条件有限，本研究也存在一些不足：①CT 图像测量与临床操作实际情况存在差异。CT检查时病人体位为仰卧位，而临床进行椎间孔穿刺时病人体位为俯卧位或侧卧位，测量结果对临床的指导意义存在一定局限性，可能与临床实际情况存在误差，考虑可能存在两点原因：其一，俯卧位时病人两臂屈曲放于头的两侧，背部皮肤及皮下组织处于相对伸展状态，侧卧位时皮下组织会堆积于靠近床面的穿刺点对侧躯体，这两种体位均可使仰卧位的穿刺侧皮下组织相对俯卧位或侧卧位更厚，导致在本研究中所测量的进针深度偏大；其二，俯卧位或侧卧位时胸椎前屈，后凸曲度增大，椎间隙增宽，使得椎间孔外口的纵经相对较大，可能导致在俯卧位和侧卧位穿刺时较本研究所得出的穿刺角度的范围更大，我们将在随后的研究中进一步修正误差；②样本量较小。因条件所限，本研究只选取了180 例病人进行测量研究，结果显示的不同人群以及部分节段的统计学差异是否具有普遍规律还有待进一步验证。这些不足，我们将在今后的研究中持续改进。

综上所述，本研究基于胸部CT 影像通过模拟胸椎间孔穿刺，测量不同性别、年龄、BMI 人群的相关参数，得出可行的安全穿刺范围可供临床参考。发现了胸椎间孔的穿刺数据在各节段的变化有一定规律，不同人群的胸椎间孔穿刺的旁开距离、穿刺角度、穿刺深度及椎间孔至后正中线距离存在差异，提示临床针对不同人群和节段进行椎间孔穿刺时制订不同穿刺方案，以期在减小并发症风险的同时，提高穿刺成功率、减短手术时间和减少术中透视辐射对医患双方的影响。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。